რა ასპექტები აქვს პლასტმასის მოდიფიკაციის ტექნოლოგიის გამოყენებას?

პლასტმასის მოდიფიკაციის ტექნოლოგიის გამოყენება ძალიან ფართოა, პლასტმასის პროდუქტების ღირებულების შესამცირებლად, მუშაობის გასაუმჯობესებლად, ფუნქციის გასაუმჯობესებლად, პლასტმასის მოდიფიკაციის ტექნოლოგიისგან განუყოფელია. მოდიფიკაციის მეთოდებით შესაძლებელია პლასტმასის თითქმის ყველა თვისების გაუმჯობესება, როგორიცაა პლასტმასის იერსახე, გამჭვირვალობა, სიმკვრივე, სიზუსტე, დამუშავების უნარი, მექანიკური თვისებები, ქიმიური თვისებები, ელექტრომაგნიტური თვისებები, კოროზიისადმი მდგრადობა, დაბერებისადმი მდგრადობა, ცვეთამედეგობა, სიმტკიცე, თერმული თვისებები, ცეცხლგამძლეობა, ბარიერული და სხვა ასპექტები.

ყველაზე წარმატებული ქიმიურად მოდიფიცირებული პროდუქტი ცნობილია, როგორცABS, აკრილონიტრილ-ბუტადიენ-სტიროლის კოპოლიმერიფიზიკური მოდიფიკაციის მეთოდში ჩამოყალიბდა მასალების ახალი კატეგორია, კერძოდ, გამაგრებული კომპოზიტები. ფიზიკური მოდიფიკაციის მეთოდების, როგორიცაა შევსება და შერევა, მარტივი და ძლიერი გამოყენებადობის გამო, ასეთი მოდიფიკაციის მეთოდები ფართოდ გამოიყენება ჩინეთში.

1. სასოფლო-სამეურნეო პლასტიკური ფირი

სოფლის მეურნეობის წარმოებიდან აღიარებულია, რომ პლასტმასის პროდუქტების გამოყენება მოსავლიანობის გაზრდის ერთ-ერთი ეფექტური გზაა მოსავლიანობის გაზრდისთვის. ჩინეთში სასოფლო-სამეურნეო პლასტმასი განვითარდა პლასტიკური აპკით დაფარული კულტურების მოყვანიდან. ამჟამად, ჩინეთის სასოფლო-სამეურნეო მულჩის აპკი არა მხოლოდ მსოფლიოში პირველ ადგილზეა წარმოებისა და დაფარვის არეალის მიხედვით, არამედ მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა ხარისხით. გამოყენებული აპკი ჩვეულებრივი გამჭვირვალე აპკიდან მრავალფეროვან და მრავალფუნქციურ აპკად გადაიქცა, მაგალითად, იზოლაციის ფუნქციური აპკის მოდიფიცირებული შემავსებლის გამოყენებით. იზოლაციის ეფექტი ძალიან მნიშვნელოვანია.

როგორც ვიცით, სასოფლო-სამეურნეო პლასტიკური აპკის როლი კულტურებისთვის კარგი თერმული გარემოს უზრუნველყოფაა, ხოლო ღამით დაბალი გარე ტემპერატურა კულტურების ზრდისთვის განსაკუთრებით არასასურველია. ღამით გარსის ტემპერატურის გასაუმჯობესებლად, ღამით ხელს შეუშლის ნიადაგიდან სითბოს შთანთქმას შორეული ინფრაწითელი გამოსხივების (11-13 მ) მეშვეობით აპკის გავლით.

ინფრაწითელი სპექტრის ანალიზის მიხედვით, SiO2-ს და სხვა არაორგანულ მასალებს ამ დიაპაზონში კარგად შთანთქავს შორეულ ინფრაწითელს. ამიტომ, ადამიანები ხშირად ირჩევენ იაფ, ადვილად დასამუშავებელ კაოლინს, ქარსს და სხვა შემავსებლებს აპკის დასამატებლად, თბოიზოლაციის სასოფლო-სამეურნეო აპკის წარმოებისთვის, რათა პლასტმასის სათბურში ღამით ტემპერატურა 1-2°C-ით გაიზარდოს.

დეგრადირებადი პლასტიკური აპკის შემუშავება შემავსებლის მოდიფიკაციის ტექნოლოგიის კიდევ ერთი მაგალითია. პლასტიკური აპკის პოპულარიზაციამ და გამოყენებამ, სოფლის მეურნეობის წარმოებისთვის დიდი სარგებლის მოტანის მიუხედავად, დიდი შეშფოთება გამოიწვია ნიადაგში პლასტიკური აპკის ხანგრძლივი ნარჩენებით გამოწვეული შესაძლო თეთრი დაბინძურების შესახებ.

2. პლასტმასის პროდუქტები შესაფუთად

1970-იან წლებში გამოჩენილ ხაზოვან დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენს (LLDPE) მოლეკულური სტრუქტურის გამო შესანიშნავი მექანიკური თვისებები აქვს, როგორიცაა დაჭიმვისა და რღვევისადმი მდგრადობა. თუმცა, მისი დნობის სიბლანტე საკმაოდ მაღალია, რაც დამუშავებას დიდ სირთულეებს უქმნის. LLDPE-სა და LDPE-ს 10%-დან 50%-მდე მასური ფრაქციით შერევით, აღჭურვილობის შეუცვლელად, შესაძლებელია LDPE-ზე მაღალი მექანიკური თვისებების მქონე შესაფუთი ფირის წარმოება აღჭურვილობის ბრუნვის მომენტის გაზრდის გარეშე.

მაგალითად, ნაგვის პარკების დასამზადებლად წარმატებით გამოიყენება 30%-მდე CaCO3-ის შემცველი მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენის ფირი.

3. ყოველდღიური გამოყენების პლასტმასის პროდუქტები

ყოველდღიური პლასტმასის პროდუქცია, რომელსაც დიდი რაოდენობით იყენებს, არის ფეხსაცმელი, ჩანთები, ავეჯი და ა.შ. აღსანიშნავია შერეული ხელოვნური ტყავი, რომელიც გამოიყენება მაღალტექნოლოგიური წარმოებისთვის, გამოირჩევა შესანიშნავი რბილობითა და ჰაერგამტარობით, მისი მახასიათებლები, დიზაინი და ფერი შეიძლება შევადაროთ კანის ტყავს, არა მხოლოდ აკმაყოფილებს ფეხსაცმლისა და ჩანთების საქონლის მოთხოვნილებებს, არამედ ხელს უწყობს ზემოაღნიშნული ბაზრის განვითარებას.

PVC ხელოვნური ტყავის წარმოებაში, CaCO3 ხშირად გამოიყენება შემავსებლად და მისი დამატების რაოდენობა შეიძლება 50%-ს აღწევდეს. CaCO3-ის გარდა, შემავსებლებად ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას კაოლინი, დაფხვნილი ნახშირის ნაცარი და მინის მძივები. შემავსებლის დამატება არა მხოლოდ ამცირებს ღირებულებას, არამედ აუმჯობესებს PVC ხელოვნური ტყავის სიმტკიცეს და არეგულირებს ზედაპირის ბზინვარებას.

4. სამშენებლო პლასტმასის პროდუქცია

პლასტმასის ზედა და ქვედა მილებით, გაზის მილებით, პლასტმასის კარ-ფანჯრით და ყველა სახის სამშენებლო პლასტმასის დეკორაციის მასალით მშენებლობა უკვე ფართოდ არის მიღებული და ამჟამად მისი პოტენციური ბაზარი ძალიან დიდია. სამშენებლო პლასტმასის პროდუქტები ძირითადად PVC-ისგან შედგება, პლასტმასის კარ-ფანჯრების დარტყმისადმი მდგრადობისა და დაბერებისადმი მდგრადობის გასაუმჯობესებლად, რომელსაც ჩვეულებრივ ფორმულაში ემატება 6%-იანი მოდიფიკატორი (მეტაკრილატის ძმარი - ბუტადიენი - სტიროლი) კოპოლიმერი (MBS), ქლორირებული პოლიეთილენი (CPE) და 4% TiO2.

ერთი მხრივ, TiO2 შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც პიგმენტი; მეორე მხრივ, მას შეუძლია გააუმჯობესოს ულტრაიისფერი გამოსხივებისადმი მდგრადობა და გაახანგრძლივოს მომსახურების ვადა. უკეთესი მექანიკური თვისებების მიღება შესაძლებელია PVC მილების წარმოებაში დაახლოებით 5% CaCO3-ის დამატებით.

5. სამრეწველო დამხმარე პლასტმასის პროდუქტები

საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში, ელექტრონულ პროდუქტებში, ავტომობილებში, ფოსტასა და ტელეკომუნიკაციებში, მანქანა-დანადგარებში, ტრანსპორტსა და სხვა სამრეწველო დამხმარე პროდუქტებში, პლასტმასი ფართოდ გამოიყენება მისი შესანიშნავი თვისებების გამო, როგორიცაა დაბალი სიმკვრივე, ხახუნისადმი მდგრადობა, კოროზიისადმი მდგრადობა, იზოლაცია და თბოიზოლაცია ამ სფეროებში.

მოდიფიკაციის ტექნოლოგიას არა მხოლოდ შეუძლია გააუმჯობესოს ზოგადი პლასტმასის მახასიათებლები სამრეწველო პლასტმასის მოთხოვნების შესაბამისად, არამედ გადალახოს საინჟინრო პლასტმასის ზოგიერთი სისუსტე, რათა დააკმაყოფილოს გამოყენების მკაცრი მოთხოვნები. სინამდვილეში, სამრეწველო პლასტმასი პლასტმასის მოდიფიკაციის ერთ-ერთი უდიდესი სფეროა. PE და PP მოდიფიცირებული პლასტმასები ფართოდ გამოიყენება სამრეწველო აქსესუარებში. მოდიფიცირებული PE-ის გამოყენება საკომუნიკაციო და ოპტიკურ კაბელებში ბოლო წლების ეფექტური მაგალითია.

ჩვენ ვიცით, რომ საკომუნიკაციო კაბელისა და ოპტიკური კაბელის მასალებს მაღალი მოთხოვნები აქვთ თავად მასალის მუშაობის ან დამუშავების ხარისხის მიმართ, ამიტომ ამ ტიპის მასალები საზღვარგარეთ იყიდება სპეციალური მასალების სახით და ჩინეთში არ არსებობს სპეციალური მასალები, ისინი დაფუძნებულია შერწყმის მოდიფიკაციის ტექნოლოგიაზე, რათა წარმოიქმნას საკომუნიკაციო კაბელის საიზოლაციო მასალა, გარსის მასალა და კაბელის გარსის მასალა.

ისინი მზადდება შერევითა და დნობით ექსტრუზიით, ძირითადი და მოდიფიცირებული ფისის შერჩევის, ასევე საჭირო დანამატებისა და დამუშავების დამხმარე საშუალებების შერჩევის შემდეგ. მიღებული HDPE საკომუნიკაციო კაბელის საიზოლაციო მასალა, LLDPE საკომუნიკაციო კაბელის გარსის მასალა, MDPE საკომუნიკაციო კაბელის საიზოლაციო მასალა, LDPE საკომუნიკაციო კაბელის საიზოლაციო მასალა, LDPE საკომუნიკაციო კაბელის გარსის მასალა სრულად აკმაყოფილებს კაბელის მასალებისთვის საჭირო დიელექტრიკული, დაბალი ტემპერატურისადმი მდგრადობის, დაჟანგვისადმი მდგრადობის, სითბური წინააღმდეგობის და სხვა შესრულების მოთხოვნებს. HDPE კაბელის გარსის მასალა აკმაყოფილებს ოპტიკური კაბელის მასალის ცვეთამედეგობის და გარემო სტრესისადმი ბზარებისადმი მდგრადობის მოთხოვნებს.

კაბელის ექსტრუზიის წარმოებაში მას შეუძლია ადაპტირება 1200 მ/წთ დაბალი და საშუალო სიჩქარის ექსტრუზიასთან და 2400 მ/წთ მაღალი სიჩქარის ექსტრუზიასთან. პოლიპროპილენი ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი უნივერსალური პლასტმასია, დაბალი სიმკვრივით, არატოქსიკურობით, კოროზიისადმი მდგრადობით და სხვა უპირატესობებით, დოზირებით მეორე ადგილზეა მხოლოდ პოლივინილქლორიდსა და პოლიეთილენ-პოლივენტრიკულ (PVC)-ს შემდეგ.

თუმცა, მისი დაბალ ტემპერატურაზე სიმყიფე, მაღალი შეკუმშვის სიჩქარე და სხვა ნაკლოვანებები ზღუდავს მის გამოყენებას სამრეწველო პროდუქტად, ამიტომ მოდიფიკაციის ტექნოლოგია ხშირად გამოიყენება მისი სხვადასხვა თვისებების გასაუმჯობესებლად, განსაკუთრებით კი მისი სიმტკიცის გასაუმჯობესებლად. პოლიპროპილენის მოდიფიკაცია ძირითადად მოიცავს კოპოლიმერიზაციის მოდიფიკაციას და შერევის მოდიფიკაციას. მოდიფიცირებული პოლიპროპილენი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მსუბუქი და მსუბუქი ავტომობილების ბამპერებად, საყოფაცხოვრებო ტექნიკის კორპუსებად, ავტომობილის ვენტილატორებად და ა.შ.

ბამპერს უნდა ჰქონდეს კარგი სიმტკიცე და დაბალი ტემპერატურისადმი მდგრადობა, პოლიპროპილენის გამაგრება შესაძლებელია ეთილენ-პროპილენდიენით (EPDM) და პოლიოლეფინის ელასტომერით (POE). pp-POe-ტალკის გამაგრების სისტემაში, დარტყმის სიმტკიცემ შეიძლება მიაღწიოს 300 ჯ/მ-ს, როდესაც POE შემცველობა 10%-ია. როდესაც POE შემცველობა 15%-დან 25%-მდეა, დარტყმის სიმტკიცემ შეიძლება მიაღწიოს 550 ჯ/მ-ს, რაც აკმაყოფილებს ბამპერის მოთხოვნებს.

ტალკის დამატება ამცირებს სისტემის დარტყმით თვისებებს, მაგრამ მნიშვნელოვნად იზრდება მისი დაჭიმვის სიმტკიცე, დაჭიმვის ელასტიურობის მოდული და თერმული დეფორმაციის ტემპერატურა. მოდიფიკაციის ტექნოლოგია შესაფერისია არა მხოლოდ ზოგადი პლასტმასისთვის, არამედ სპეციალური თვისებების მქონე საინჟინრო პლასტმასისთვისაც და ასევე კარგი საშუალებაა მასალების თვისებების გასაუმჯობესებლად.

როგორც ვიცით, პოლიტეტრაფლუორონს (PTFE) ახასიათებს მჟავასა და ტუტეზე ძლიერი კოროზიისადმი მდგრადობა, ხახუნისა და გარემო სტრესის ბზარებისადმი მდგრადობა და სხვა შესანიშნავი თვისებები, თუმცა მისი ცოცვა, ზომის არასტაბილურობა, ცვეთა და დნობის სიბლანტე დიდია, ამიტომ მისი გამოყენება ჩვეულებრივი ექსტრუზიისა და ინექციის დამუშავებისთვის არ შეიძლება.
თხევადკრისტალური პოლიმერის (LCP) და გრაფიტის მოდიფიკაციის დამატებით, როგორიცაა 10% (მასური ფრაქცია) LCP PTFE-LCP შენადნობის დამატება, სუფთა PTFE-სთან შედარებით, მისი ცვეთამედეგობა თითქმის 100-ჯერ გაუმჯობესდა და მასალის გამოყენება შესაძლებელია ცვეთამედეგ ნაწილებად.

გარდა ამისა, ულტრამაღალი მოლეკულური წონის პოლიეთილენში (UHMMPE) და HDPE-ში LCP-ის დამატებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს დნობის სიბლანტე, ამიტომ ექსტრუზიის პროცესის გამოყენება შესაძლებელია UHMMPE მილის წარმოებისთვის.